向 40G 的平稳过渡

版本 1.0 | 2010 年 1 月

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执行摘要 爆炸式增长的移动视频需求 视频对吞吐量的影响 迁移到 40G-LTE RADISYS ATCA 4.0 平台 向 40G 迈进 40G 部署模式 经验至关重要 不断前进 参考

执行摘要

尽管经济低迷，移动数据和视频服务的使用量依然在显著增长。作为 4G 组成部分，当移动网络部署了更快的有效访问速度时，这样的增长必将加速发展。更快的访问速度将对整个网络所需的带宽产生雪球效应。基于先进 TCA(ATCA) 进行蓝图构建的电信设备制造商 (TEM) 可选择将其平台从 10G 轻松过渡到 40G 来提供更大网络带宽。在专为此过渡设计的 40G ATCA 系统中，可轻松地重复使用他们现有的 10G 资产（如刀片服务器和软件）。RadiSys ATCA 4.0 平台正是为此而设计。该平台不仅仅提供了 ATCA 上市时间的优势，还可以保护投资，让 TEM 以其自己的节奏享受系统迁移的过程。

然而，对于没有为 40G 设定产品蓝图的 TEM 而言，情况则有些麻烦。首先，通过软件增加功能以支持下一代标准大概可行，如 LTE.1。但是由于过时的平台架构，系统逐渐会出现容量不足，无法提供最佳性能的问题。长远来看，这种方式对于应对 2012 年及此后预期的爆炸式移动网络流量的增长是捉襟见肘的。我们需要的是具有高速交换能力的真正 40G 系统，无需强制软件和硬件升级，即可调适原先的 10G 组件。此产品白皮书阐述了部署 40G 系统迫在眉睫的原因以及 RadiSys 如何从 10G 向 40G 平稳过渡。

爆炸式增长的移动视频需求²

对移动流量进行预测之后，不大可能过高估计未来移动数据需求。移动视频尤为如此 - 最快发展部分 - 占 2013 年整个流量的 64%，如图 1 所示。就全球而言，至 2013
年，移动数据流量将以每年翻番的速度增长，在 2008 年和 2013 年之间增长 66 倍，年复合增长率 (CAGR) 达 131%。拉丁美洲将是所有区域中移动数据增长最快的，年复合增长率 (CAGR) 达 166%。

图 1. Cisco 预测的移动数据流量（来源：Cisco2，2009 年）

某种程度上讲，每个移动用户对这些显著增长的数据都有贡献，他们在十年间（从 2005 至 2015 年）产生了约 450 倍的流量增长。其主要原因在于笔记本的更高配置和拥有高速、高质量视频的下一代手机的适用性。例如，一部高端手机（如 iPhone 或黑莓）能产生比 30 部基本功手机更大的数据流量。而且很多欧洲移动运营商通过提供价格和速度可媲美固定宽带的移动宽带服务鼓励用户消费更多网络带宽。

视频对吞吐量的影响

显然，LTE 是为应对网络流量巨大增长而定义。LTE 期望实现目前 3G/HSPA 网络3频谱效率的 2 至 4 倍，3 这是大范围新服务所需的增长。单论呼叫服务，当用户从纯语音向视频呼叫转变时，网络节点背板的吞吐量则大约需增加四倍，如图 2 所示。在此例中，未来网络节点将要求从 5Gbps 增加到 20 Gbps 背板，即便它们未触及数据包。为下一代网络铺平道路，从 10G 到 40G 过渡将会让背板吞吐量提高四倍。

图2. 视频要求更大带宽

视频服务增长将成为移动运营商评估新投资的框架。考虑的新的视频使用情形很多，如用户一边观看体育馆现场直播的比赛，一边将另一个视频下载到手机。体育迷希望同时密切关注周六下午播放的多个欧洲足球比赛或者美国的 NCAA 篮球联赛。

迁移到 40G-LTE

电信和 IP 网络的结合以及带宽饥渴服务和应用的持续增长，推动了对新标准、技术和平台的需求。这种趋势推动了 LTE 标准的发展，它为延时敏感应用（如语音和视频下载）提供了必需的带宽。这些以及其他大量创新媒体的应用将需要 50 Mbps 至 100 Mbps 的上行和下行数据传输速度。

LTE 提供比其前代产品更高的吞吐量（如，四倍的更高下行速度和几乎八倍的上行速度）、高速数据包访问(HSPA)，如图 3 所示。HSPA（高速数据包访问）一种由全球使用 GSM
的移动运营商提供的高速 3G 数字数据服务。而且，LTE 具有更好的设备边缘性能、改善的等待时间和更低的每 GB 成本，同时为更多用户提供更高质量服务 (QoS)。

图 3. 3G 和 4G 移动网络的高峰吞吐量

LTE 也预期不久以后将主要通过固定技术迎合宽带市场的需求，这是因为固定技术可提供具有竞争力的数据速率，协助运营商增加用户群。提供轻松的迁移路径，LTE 也是 3GPP 和 CDMA 运营商的共同目标，并形成了多种技术的结合。

绝大多数 TEM 提出的问题是，实施 40G-LTE 支持平台需要多久时间。时不我待；到 2013 年全球移动流量可望增加超过十倍。2 全部从头开始，完成新平台建设将需要三